Question

（文科）用一根绝缘轻绳悬挂一个带电小球．小球的质量为m=10×10^-2kg，所带的电荷量为q=-2.0×10^-8C．现在加一水平方向的匀强电场．平衡时绝缘轻绳与竖直方向成45°角，如图所示．g=10m/s²．
（1）画出带电小球的受力平衡图．
（2）求匀强电场的场强方向和大小．

Answer 1

【答案】分析：对小球受力分析，受到重力、电场力和细线的拉力，根据电场力方向与场强方向的关系判断电性，根据共点力平衡条件和电场力F=qE列式求解场强E．
解答：解：（1）小球受到重力、电场力和绳子的拉力，受力如图  

（2）因为小球带负电，场强方向与F_电方向相反，
即水平向左．  
由三力平衡和几何关系得
F=mgtan45°=mg  
  
N/C
答：（1）带电小球的受力平衡图如图；
（2）匀强电场的场强方向水平向左和大小5.0×10⁶N/C．
点评：本题关键是对小球受力分析，然后根据共点力平衡条件并通过合成法求解．